高墩大跨徑剛構(gòu)橋的設(shè)計與施工監(jiān)控研究.pdf

1、該文以一座最大跨徑160m,最大墩高100m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋為背景,結(jié)合作者負責(zé)其設(shè)計審查和施工監(jiān)控項目的實施過程,對橋梁總體設(shè)計、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算、承載能力驗算、穩(wěn)定性驗算及施工監(jiān)控的內(nèi)容與方法等進行了研究.重點論述了高墩大跨徑剛構(gòu)橋設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素、結(jié)構(gòu)分析的基本理論、計算內(nèi)容、程序、方法等,并編制了相應(yīng)的計算機程序用于背景工程的設(shè)計計算.論文研究的主要內(nèi)容和結(jié)論如下:高墩大跨剛構(gòu)橋橋墩的結(jié)構(gòu)形式可選擇雙肢薄壁墩或空心單柱墩

2、;當(dāng)墩高大于80m時,選用空心單柱墩更為合適,因為此時雙肢薄壁墩的穩(wěn)定安全系數(shù)急劇降低,空心單柱墩的穩(wěn)定安全系數(shù)是雙肢薄壁墩的4~5倍,若仍用雙肢薄壁墩,必須增加橫撐以減小橋墩的自由高度;墩梁合適的剛度比是在穩(wěn)定、安全的前提下,使橋墩具有較大的抗彎剛度和較小的抗推剛度;箱梁橫向計算時,荷載沿順橋向的有效分布寬度應(yīng)加以修正,修正后的應(yīng)力值比按規(guī)范計算的高20％~60％.在技術(shù)創(chuàng)新方面,該文提出了預(yù)應(yīng)力真空壓漿技術(shù)的實驗參數(shù)和橋墩復(fù)合基礎(chǔ)的

3、設(shè)計方法,通過現(xiàn)場實驗和專家會議認可,已用于小關(guān)特大橋.真空壓漿技術(shù)既是通過一定的真空度(>80％)消除預(yù)應(yīng)力孔道和漿體中的氣泡,使壓漿飽滿、密實,與之配套的塑料波紋管密封性好、強度高、耐腐蝕,且摩擦系數(shù)小,能減小預(yù)應(yīng)力的摩阻損失,提高預(yù)應(yīng)力效應(yīng)約10％;復(fù)合基礎(chǔ)的設(shè)計方法是按基樁與承臺共同受力并滿足變形協(xié)調(diào)條件的方法進行樁基承載力計算,綜合考慮承臺底地基加固、承臺內(nèi)樁頂鋼筋的構(gòu)造處理、上部結(jié)構(gòu)計入不均勻沉降等方法進行設(shè)計.小關(guān)大橋4＃

4、墩處巖石較軟,不滿足支承樁的承載力要求,采用了復(fù)合基礎(chǔ)設(shè)計方法,經(jīng)現(xiàn)場檢測,其效果很好.該文進行結(jié)構(gòu)分析的理論基礎(chǔ)是有限單元法的基本原理和大跨徑橋梁的計算理論.結(jié)構(gòu)分析的基本步驟是:首先劃分結(jié)構(gòu)單元和施工階段,逐階段建立結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型、剛度矩陣、荷載列陣和位移列陣,然后根據(jù)各單元之間的幾何條件和平衡條件,建立單元剛度方程和整體剛度方程,求解任意施工(營運)階段的內(nèi)力和位移.在營運階段,用動態(tài)規(guī)劃法對影響線加載計算汽車荷載的內(nèi)力,并按最不